[发明专利]时钟信号之间的相位对齐

说明书

本发明涉及时钟信号之间的相位对齐。本发明公开了一种用于确定频率不同的第一时钟信号和第二时钟信号之间的相位对齐的方法和系统。所述方法包括：在第二时钟信号的边沿所限定的时间点对第一时钟信号的值进行采样；限定所述第一时钟信号的采样值的序列，其中，所述序列中的连续的采样值通过第二时钟信号的N个周期分开，其中，N是大于1的整数；以及检测该限定的序列中的值的预定模式的发生。

技术领域

本发明涉及用于电子信号的时钟信号的一般领域，更具体地，本发明涉及确定不同频率的第一时钟信号和第二时钟信号之间的相位对齐。

背景技术

在采用多个时钟信号的系统中，通常需要能够检测两个时钟何时具有一定的相位关系，即相对于彼此的一定的相位对齐。在现有技术中具有用于实现这一点的公知的技术，且这些技术通常提供高精度。然而，这些技术通常涉及复杂的硬件。

有时，在系统已经实现后，可能需要在两个不同的时钟信号之间的相位对齐或相位对齐的检测。在这种情况下，集成硬件解决方案太晚，尽管可以并入外部电路以根据已知的方法检测时钟信号对齐。这从集成和鲁棒性的角度是不期望的，且进一步增加系统的成本。

在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)定时产品中，GNSS接收器的精确的同步能力用于产生可以用在定时应用中的定时信号。该信号可以是“秒脉冲(Pulse per Second，PPS)”信号，该信号如同名称所暗示的是1Hz信号，该1Hz信号通过GNSS接收器输出且通过从GNSS卫星接收的传输同步至UTC秒翻转。可替选地，已知使用1kHz信号或“甚至秒”信号(其是0.5Hz但是具体使用均匀编号的秒)。

该脉冲本身通常不足以同步用户设备。该脉冲指示秒翻转何时发生，但是其没有给实际时间的信息。因此，定时信号通常伴随有限定时间点、某年某日和其它参数的串行消息。通过该额外信息，定时信号可以用在精确的定时应用中。

在典型的定时应用中，GNSS接收器将配置成调度定时和串行信号用于同步，如图1所示。用户通常想要从单一时钟源(例如，基准时钟或系统时钟)钟控整个系统。这通常没有问题，只要定时信号本身直接从基准时钟产生。

然而，在一些接收器中，定时信号不直接从基准时钟REF_CLK产生，而是从内部时钟CLK2产生，如图1所示。该内部时钟CLK2可能不运行在与基准时钟REF_CLK相同的频率下。例如，基准时钟可能是26MHz，而内部时钟可能是48MHz。因此，定时信号不同步于基准信号，这可能带来包括下列的多个问题：

-定时信号被用户使用的时间将是定时信号产生之后的下一个26MHz边沿。这有效地增加26MHz锯齿错误至定时信号；

-关闭26MHz基准时钟REF_CLK的系统的输入可以测量作为亚稳态事件的定时信号，这是由于该边沿不同步于其时钟。校正此可以需要多个时钟周期，且因此具有甚至更大的定时误差。此外，如果定时脉冲短，则这可以防止其被观察；

-该系统通常将需要在定时事件之间的精确数量的时钟周期(其中的26,000,000个时钟周期用于使用PPS信号的26MHz的情况)。如果定时信号不同步于26MHz时钟，则这不能保证。

发明内容

提出用于检测两个不同的时钟信号之间的相位关系或对齐的方法和系统，其中，一个时钟信号用于对另一个时钟信号进行采样且采样值用于确定两个时钟信号之间的特定的相位关系或对齐何时发生。因此，实施方式可以用于确定两个时钟信号何时对齐(例如，使得每个时钟信号的上升沿在基本上相同的时间发生)或两个时钟信号何时具有相对于彼此的一定的相位关系。

通过分析第一时钟信号的采样值，其中，在通过第二时钟信号限定的时间点获得所述采样值，可以通过检测采样值中的特定模式的值的发生来确定两个时钟信号之间的特定对齐。